Какие генераторы изобрел тесла
Конец XIX в. отмечен появлением многофазных систем передачи и распределения электроэнергии на базе синхронных генераторов и асинхронных двигателей, предложенных великим изобретателем Николой Тесла, который также исследовал беспроводные методы передачи энергии и информации.
Почти весь XIX век в практических применениях безраздельно господствовал постоянный ток. Главным препятствием широкой электрификации в то время была невозможность передачи электроэнергии на большие расстояния, а переходу на переменные токи мешало отсутствие эффективных электродвигателей переменного тока. Решение было найдено в новаторских работах гениального электротехника Николы Тесла.
Причин популярности постоянного тока тогда было несколько. Прежде всего, источниками тока служили гальванические батареи, и все производимые генераторы и моторы также были постоянного тока. Инженеры мыслили электрогидравлическими аналогиями, в которые не укладывалась идея потоков, меняющих свое направление, поэтому, например, приверженность Эдисона постоянным токам казалась вполне оправданной. Между тем недостатки устройств постоянного тока становились все более очевидными в связи с плохой работой коллектора электрических машин (искрением и износом), проблемами освещения и, главное, невозможностью передачи электроэнергии на большие расстояния.
Электрическое освещение стали использовать после появления дуговых ламп, среди которых наиболее простой была свеча Яблочкова в виде двух вертикально расположенных угольных электродов, разделенных слоем изолирующего материала [1–4]. Вскоре выяснилось, что на постоянном токе разнополярные электроды сгорают неодинаково, поэтому Яблочков предложил питать свечи переменным током, для чего совместно с известным французским заводом Грамма разработал специальный генератор переменного тока, конструкция которого оказалась столь удачной, что его производство доходило до 1000 штук в год [2]. Другое важное изобретение Яблочкова — это схема «дробления света» с использованием индукционной катушки (прообраза современного трансформатора) для параллельного питания от одного генератора любого числа свечей, подобно газовому освещению.
Однако эксплуатация выявила серьезные недостатки дугового освещения, особенно в быту: необходимость замены свечей через каждые два часа, шум, мерцание, большая дороговизна по сравнению даже с газом. Поэтому уже с начала 1890-х гг. электрические свечи были почти повсеместно вытеснены лампами накаливания Эдисона и применялись только в прожекторах или для больших пространств. Тем не менее, именно Яблочкову мы обязаны введением переменных токов в практическую электротехнику, что, в конечном счете, привело к решению острой проблемы дальней передачи электроэнергии, называемой тогда проблемой «распределения света».
Освещение по системе Эдисона имело низкое напряжение, 110 В, поэтому в каждом районе требовалось строить свою электростанцию. Например, в Петербурге из-за дороговизны земли такие электростанции ставились на баржах, стоящих в реках Мойке и Фонтанке [2]. Было ясно, что крупные генерирующие станции выгоднее строить вблизи рек и угольных бассейнов, вдали от городов. Но тогда для дальней передачи нужно или увеличивать сечение подводящих проводов, или повышать напряжение. Для проверки первого подхода на практике русский изобретатель Федор Апполонович Пироцкий предлагал использовать железнодорожные рельсы. Второй путь (повышение напряжения) был испробован французским инженером, впоследствии академиком Марселем Депре (Marcel Deprez), построившим несколько линий передачи постоянного тока с напряжением до 6 кВ. Первая из них, с напряжением 2 кВ, имела длину 57 км и питала двигатель постоянного тока с насосом для искусственного водопада на Мюнхенской электротехнической выставке 1882 г. [2, 4]. Однако для систем освещения такое высокое напряжение было непригодно.
Более простое решение — переход на однофазный переменный ток с повышающими и понижающими трансформаторами — было предложено известной компанией «Ганц и Ко» из Будапешта для освещения оперных театров в Будапеште, Вене и Одессе [2]. Талантливые инженеры этой компании, Микша Дери (Miksa Dèri), Отто Блати (Otto Blathy) и Карой Циперновски (Karoly Zipernowsky), создали в 1884 г. наиболее совершенные конструкции трансформатора (и они же придумали сам этот термин). Отто Блати также изобрел первый электрический счетчик электроэнергии и прославился как выдающийся шахматист.
Однако развитие промышленности требовало мощных приводов, которые не могли быть созданы на базе электродвигателей переменного тока с питанием от однофазной осветительной сети. Эта проблема формулировалась как «электрическая передача механической энергии» или «передача силы»[4]. Одно из ее первых решений было предложено Депре в 1879 г. в виде дистанционной передачи в опытный вагон движения поршней паровой машины (рис. 1) [5].
Изобретения знаменитого сербского учёного Николы Тесла намного опередили развитие науки в области альтернативных источников энергии. Его считают человеком, подарившим электричество людям. Созданные им устройства, в том числе электродвигатель, безтопливный генератор, резонасный трансформатор и другие открытия создали стартовую площадку для перехода на новый этап промышленного развития. Настоящей мечтой гения стала идея подарить людям бесплатное электричество. Генератор Тесла, по замыслу изобретателя, мог передавать энергию электрического тока беспроводным способом на большие расстояния.
Что это такое
Фактически, безтопливный электрический генератор — это вечный двигатель, для работы которого не нужны дополнительные ресурсы. Получение свободной энергии — мечта человечества, которая станет толчком для переустройства общественных отношений общества, приведёт к эволюционному скачку развития.
Эфир Тесла
Реализовать идею получения альтернативной энергии мог бы стать генератор Тесла, который черпает энергию из эфира.
Важно. Много ходят споров, существует ли эфир. По мнению Н. Тесла — это легчайший газ, из почти неуловимо малых частиц. Они движутся с невообразимой скоростью. Н. Тесла считал, что каждый вид волны работает на своей частоте и в определённой среде. Эфир — среда для почти мгновенной передачи электромагнитных волн. Его поле способно переносить на громадные расстояния электромагнитные, гравитационные волны.
Принцип действия безтопливного генератора
Эфир — источник неограниченной энергии. Электромагнитные волны пронизывает окружающую нас атмосферу. У земли низкий энергетический потенциал, у света, солнечных лучей — высокий. Если установить улавливатель между положительно заряженными частицами света и отрицательно заряженным потенциалом земли, то можно получать электрический ток. В эту цепочку нужно вставить накопитель конденсатор, к примеру, литиевую батарейку. Она будет улавливать и накапливать энергию. В момент подключения к конденсатору источника питания, произойдёт разрядка накопителя.
Основные звенья безтопливного генератора Н. Тесла состоят:
- Расположенного над землёй приёмника.
- Накопителя-конденсатора.
- Заземление.
Обратите внимание! Безтопливный электрогенератор базируется на получении электрического тока из эфира. Используют два разно заряженных потенциала. Земля — ресурс отрицательных электронов, световая волна, в том числе от солнца — положительных. Один из электродов заземляется, другой — выводится на экранированный экран. В качестве накопителя в цепи устанавливают конденсатор, который аккумулирует энергию.
Схема, как сделать безтопливный генератор Тесла своими руками
Генератор тесла своими руками на 220 вольт
- диэлектрическая основа для экрана (плотный картон, пластиковая панель, фанера);
- фольгированный материал;
- провод;
- электролитический конденсатор (напряжение от180 до400 В);
- для регуляции напряжения возможна установка резистора (сопротивления).
Подобный набор материалов почти всегда есть в доме.
Заземление
Достаточно соединить провод с металлическим стержнем, заглубить его в землю. На даче можно бросить провод на любую металлическую трубу в земле. В квартире подсоединяют провод к водопроводным, газовым металлическим трубам, фазе заземления в розетке.
Экран генератора Тесла
Принимает от источников световое излучение с положительно заряженными частицами (от источника света, солнца).
Сделать его несложно, достаточно обтянуть диэлектрическую панель фольгой. Слои накладывают внахлёст. Чем больше экран для улавливания положительно заряженных частиц, тем выше напряжение в цепи. Соединяют между собой и несколько экранированных поверхностей. Они образуют цепь экранов безтопливного генератора Тесла. Соответственно расширению площади улавливающих панелей, нужно увеличивать ёмкость конденсатора, мощность рассеивания резистора.
Нужно соединить и подключить элементы схемы безтопливного генератора Тесла. Один провод (контакт) соединяют с фольгированным экраном, второй ведут от заземления. Контакты замыкают на полюсах конденсатора. В момент замыкания цепи, начинается зарядка батареи.
Материалы для безтопливного генератора Тесла
Безтопливный генератор Тесла готов. Проверить его можно, если контакты лампочки подсоединить к батарейке, она загорится.
Устройство и принцип действия
Еще одним изобретением Н. Тесла стал «резонаторный трансформатор Тесла». Он предназначен для преобразования первоначального электрического импульса в высокочастотный ток. В результате на входе трансформатора величина составляет 24 Вольта, а на выходе получают 220 Вольт. Результат фиксируется осциллографом. Показатели могут отличаться, в зависимости от конструкции, мощности трансформатора.
Резонаторный трансформатор Тесла
Резонансный трансформатор Тесла — отсциллятор (колебательная система), в которой трансформирует, изменяет напряжение переменного электрического тока в высокочастотный.
Основу трансформатора Тесла составляют два контура, из первичной и вторичной катушки. Именно в этой колебательной системе происходит трансформация первоначального импульса электротока.
Составляющие элементы катушки Тесла:
- катушки (первичная, вторичная);
- накопитель-конденсатор;
- разрядник-вентилятор (предохраняет от перенапряжения);
- защитный контур или кольцо с заземлением;
- тороид.
Сборка всех этих элементов в единое устройство позволит низкочастотный импульс электрического тока преобразовать в высокочастотное напряжение.
Схема высокочастотного трансформатора
Назначение элементов высокочастотного трансформатора Тесла
Тороид. Вращающийся по прямой линии круг образует форму тора. Это геометрическая форма тороида. Для трансформатора Тесла используют гофрированную металлической трубу.
- снижает частоту колебаний второго контура;
- увеличивает выходное напряжение;
- создаёт электростатическое поле вторичной обмотки;
- защищает от пробоя вторичную обмотку.
Первичная обмотка или резонансный контур
Проводник с небольшим сопротивлением. Для его изготовления используют медную трубку с диаметром 6 мм. С помощью дополнительных устройств меняют частоту резонанса контура.
Вторичная катушка
Основной элемент резонансного трансформатора — вторичная катушка с обмоткой. Длина обмотки в экспериментальных установках к диаметру составляет 5/1. Оптимальное количество витков медной обмотки 1000 — 1200 оборотов. Наматывают их на диэлектрические ПВХ трубы.
Материалы для изготовления высокочастотного трансформатора Тесла:
- в качестве источника питания используют трансформатор для неоновой подсветки (до 35 мА/напряжения на выходе меньше 4 кВ);
- конденсатор;
- провод из меди толщиной (от 0,3 до 0,6 мм) ;
- пластиковая труба (75 мм);
- заземление (металлический прут);
- металлическая вентиляционная труба:
- шар из металла, полый внутри (тороид);
- медная трубка для кондиционера (6 мм).
- шарик из металла, крепёж.
Монтаж системы генератора по схеме.
Система состоит из следующих блоков:
- Разрядник. 2 металлических болта, прикручивают к основе из пластика, между ними фиксируют металлический шарик. В момент подключения к трансформатору в разряднике возникает искра.
- Конденсатор. Состоит из 1 блока или составных элементов. Конденсатор накапливает заряд, чтобы пробить разрядник.
- Резонансный трансформатор, подает первичный электрический импульс.
- Вторичная катушка индуктивного контура. Медный провод наматывают на пластиковую трубу, витки должны плотно прилегать друг к другу (количество витков от 900 до 1200). Обмотку, если это не эмалированный медный провод, покрывают несколькими слоями лака, эпоксидной смолы. К вторичной катушке подсоединяют провод и выводят заземление.
- Первичный контур. Изготавливают из медной трубы, которую сгибают в несколько витков. Чтобы она не треснула, в момент изгибания, внутрь предварительно нужно насыпать песок. Между витками оставляют расстояния до 5 мм. Соединяют все элементы по схеме.
Обратите внимание! Тороид необходим, чтобы предотвратить попадание стимера на первичную обмотку. Искра выводит электронику из строя. Тороид заземляют путём соединения с основным проводом.
Эффекты катушки Тесла
Принцип действия трансформатора Тесла
От трансформатора подаётся импульс, который заряжает конденсаторы. При достижении нужного напряжения, происходит пробой газа на разряднике, искра. Первичный контур в момент замыкания генерирует высокочастотное колебание. Электромагнитные волны переходят на вторичную катушку. Возникает резонансное колебание, которое продуцирует токи высокой частоты и напряжения.
Газовые разряды
Работа высокочастотного трансформатора Теслы сопровождается интересными эффектами. Образуются различные газовые разряды и свечения:
- Стимеры. Ионизированное свечение газов в воздухе.
- Спарки. Вспыхивающие и гаснущие искровые каналы.
- Коронное свечение. Возникает вокруг искривленных частей трансформатора (голубого цвета).
- Дуга. Появляется, если в высоковольтное поле ввести заземлённый предмет, возникает светящаяся дуга.
Подобные эффекты широко используют для создания различных эстрадных, цирковых шоу.
Ионизированное свечение трансформатора Тесла
Воздействие на человека
В отличие от низкочастотного тока, высоко частотный не проникает вглубь тканей человека, стекая по поверхности тела. ВЧ ток исключает электротравму.
УВЧ аппарат
Используется в медицине для лечения:
- ультра частотная терапия, аппараты УВЧ;
- диатермия, прогревание ВЧ токами;
- индуктотермия, лечение высокочастотным магнитным полем;
- оздоровление органов с помощью микроволнового аппарата;
- дарсонваль, воздействие на части тела высоковольтными разрядами.
В повседневной жизни пользуются микроволновой печью с СВЧ излучением.
Дарсонваль
Н. Теслу по праву считают гением своего времени. Существуют мнение, что его теория эфира, гениальные разработки блокировались. Тесла мечтал обеспечить человечество бесплатной энергией, создать антигравитационный двигатель, путём преобразования энергии эфира. Бестопливный генератор, резонансный трансформатор Н. Тесла собирают своими руками даже школьники. А это значит, что кто-то продолжит его дело.
10 июля празднуют 165 лет со дня рождения изобретателя, физика, инженера, чьи открытия позволили совершить вторую промышленную революцию. Что изобрёл Никола Тесла, почему ему долго не платили за работу, как функционируют его изобретения и почему они изменили мир, разбираемся вместе с преподавателем физики «Фоксфорда».
Александр Улитин,
В 2003 году Илон Маск основал Tesla Motors. Компания, названная в честь создателя асинхронного электродвигателя, использует технологию многофазных систем переменного тока. Никола Тесла впервые разработал и запатентовал её в 1883 году, дав научное описание явлению вращающегося магнитного поля.
Почему магнитное поле вращается
И наша планета, и магнитик на холодильнике обладает магнитным полем. Но мы можем его получить и искусственно. Для этого возьмём провод, сделаем из него рамку и пустим ток. Если ток будет постоянным, то и поле будет постоянным. Но если ток будет переменным и будет изменяться по синусоидальному закону, то и поле будет изменяться также. Теперь можно ещё усложнить и взять две рамки с переменным током и разместить их перпендикулярно друг другу. Если ток в обеих рамках будет одной частоты, но сдвинут по фазе, то мы получим вращающееся магнитное поле. Чем больше будет таких рамок, тем более гладким будет вращение.
Помимо двигателя, электромобили Tesla используют высокочастотные микропроцессоры для обработки сигналов, антенны для передачи и приёма радиосигналов, которые тоже придумал Тесла.
Кто такой Никола Тесла
💁 Краткий биографический экскурс
Никола Тесла родился 10 июля 1856 года в хорватском селе Смилян, входившем тогда в состав Австрийской империи.
Он получил хорошее начальное образование благодаря отцу-священнику. Его дальнейший путь в образовании был такой: нижняя реальная гимназия → Высшее реальное училище в Карловаце → университет в Граце (в настоящее время — Грацский технический университет) → Пражский университет.
🙅♂️ Помехи
«Мне с детства была предназначена стезя священника. Эта перспектива, как чёрная туча, висела надо мной. Получив аттестат зрелости, я оказался на распутье. Должен ли я ослушаться отца, проигнорировать полные любви пожелания матери или подчиниться судьбе? Эта мысль угнетала меня, и в будущее я смотрел со страхом. Я глубоко уважал своих родителей, поэтому решил заниматься духовными науками. Именно тогда разразилась ужасная эпидемия холеры, которая выкосила десятую часть населения. Вопреки не допускающим возражений приказам отца я помчался домой, и болезнь подкосила меня… Во время одного из приступов, когда все думали, что я умираю, в комнату стремительно вошёл мой отец… Как сейчас вижу его мертвенно-бледное лицо, когда он пытался ободрить меня тоном, противоречащим его заверениям».
«Ты поступишь в лучшее учебное заведение в Европе», — ответил он торжественно, и я понял, что он это сделает. С моей души спал тяжкий груз».
(Н. Тесла, «Речь по случаю вручения медали Эдисона» (18 мая 1917 года); Н. Тесла, «Личные воспоминания»; Н. Тесла, «Мои изобретения»)
Во время учёбы произошло два очень важных события: первое — Тесла проиграл в карты так, что его родителям пришлось брать деньги в долг, после этого он перестал играть навсегда. Второе — заметил несовершенства машин постоянного тока и задумался об использовании переменного тока в электродвигателях.
Что такое электрический ток
Электрический ток — это направленное, упорядоченное движение носителей электрического заряда. В металлах это электроны, в электролитах и газах — ионы, в полупроводниках — электроны и дырки.
🚶♂️ Никола к успеху шёл
Никола Тесла искал место, где работать будет действительно интересно. После университета он устроился инженером-электриком в правительственную телеграфную компанию в Будапеште. Осуществить там свои замыслы по созданию электродвигателя переменного тока Тесла не смог, поэтому в конце 1882 года перешёл в Континентальную компанию Эдисона в Париже.
Первая серьёзная задача на новом месте — сооружение электростанции для железнодорожного вокзала в Страсбурге. Там же он впервые продемонстрировал работу асинхронного двигателя. В 1884 году, закончив с электростанцией и ожидая крупного вознаграждения, Тесла вернулся в Париж и уволился, как только понял, что ему не заплатят.
Летом того же года изобретатель переехал в Нью-Йорк и устроился в компанию Томаса Эдисона инженером по ремонту электродвигателей и генераторов постоянного тока.
В чём разница между постоянным и переменным электрическим током
Разница в том, что переменный ток изменяется с течением времени по величине и направлению в электрической цепи. Если представить эти изменения на графике, то получится синусоида. Смещение такого графика вправо или влево называется фазой.
Эдисон холодно воспринимал новаторские идеи молодого изобретателя и в качестве шутки пообещал Тесле 50 000 долларов за улучшение электрической машины постоянного тока. Представив более двадцати идей, Тесла получил одобрение на каждое изменение, вновь не заработал ни цента и немедленно уволился.
После скандала изобретатель основал собственную компанию, связанную с вопросами электрического освещения, но сценарий повторился. Акционеры не стали платить за законченный проект дуговой лампы и предложили Тесле взять вознаграждение акциями. Из-за разногласий по оплате учёный оказался на улице и полгода занимался подсобными работами. По случайности во время рытья канав он познакомился с находившимся в подобном же положении инженером и изобретателем А. Брауном, который смог убедить своих знакомых оказать финансовую поддержку Тесле. Спустя несколько месяцев, в апреле 1887 года Тесла создал компанию Tesla Electric Company, которая начала заниматься обустройством уличного освещения новыми дуговыми лампами.
Что такое дуговая лампа
Дуговая лампа — это обозначение целого класса ламп, использующих электрическую дугу в качестве источника света. Сегодня такой принцип используется в люминесцентных лампах. Работают они так: внутри находится смесь инертного газа и паров ртути. Электрический ток, проходя через газообразное тело внутри лампы, возбуждает ультрафиолетовое излучение, которое попадает на люминофор, нанесённый на стенки лампы. Потом люминофор переизлучает поглощённое им УФ-излучение в видимый свет.
Офис открылся на Пятой авеню неподалёку от здания, занимаемого компанией Эдисона, и между изобретателями развязалась «Война токов» .
Несколько лет спустя американский промышленник Джордж Вестингауз выкупил (наконец-то за деньги!) у Теслы более 40 патентов. Вестингауз пригласил изобретателя на должность консультанта на заводах в Питтсбурге, где разрабатывались промышленные образцы машин переменного тока. Тесла не получал удовольствия от работы, считал, что она мешает появлению новых идей, и через год вернулся в лабораторию в Нью-Йорке.
🌟 И сквозь тернии к звёздам пришёл
Началась самая плодотворная часть жизни изобретателя. Во время изучения высокочастотных магнитных полей Тесла получил множество патентов на изобретения.
В 1895 году в лаборатории произошёл пожар, сгорели все наработки. Тесла заявил, что без труда восстановит свои открытия по памяти. Внезапную поддержку изобретателю оказала «Ниагарская энергетическая компания», выделив 100 000 долларов на новую лабораторию. В июне 1902 года Тесла перенёс свою лабораторию в Ворденклиф и приступил к строительству первой беспроводной телекоммуникационной башни для коммерческой телефонии и радиовещания через Атлантику.
В дополнение Тесла намеревался продемонстрировать передачу электроэнергии без проводов. Поскольку это могло обрушить рынок и предоставить всем желающим дешёвую электроэнергию, Дж. П. Морган, акционер первой в мире Ниагарской ГЭС и медных заводов, отказался от дальнейшего финансирования. Вдобавок истекло большинство патентов Теслы, а значит — остановилась выплата гонораров. Серьёзное сокращение бюджета остановило строительство башни Ворденклиф. До 1917 года башню не использовали. Опасаясь, что она станет маяком для германских кораблей, правительство США приняло решение о демонтаже башни. Из-за высокого качества строительства это удалось сделать только с помощью взрыва.
Данных о том, чем занимался Тесла после строительства башни, практически нет. За несколько лет до смерти он вышел покормить голубей и столкнулся с такси. Травма спины спровоцировала воспаление лёгких, и в 1943 году Тесла скончался.
Список открытий и изобретений Николы Теслы и где они применяются сейчас
За всю жизнь Никола Тесла получил более 700 патентов. Многие его разработки стали электрической догмой, но открытия и нововведения не ограничивались одной сферой. Например, Тесла придумал радио раньше Маркони и Попова и работал с рентгеновскими лучами до их официального открытия Вильгельмом Рентгеном.
⚡ Многофазный электрический ток
Что такое многофазный электрический ток
Если у нас есть несколько переменных токов, максимумы и минимумы которых смещены относительно друг друга, то мы получим многофазный электрический ток.
Многофазный электрический ток используют в асинхронных двигателях, а также в линиях электропередач для более экономичной передачи электроэнергии.
📶 Радиосвязь и мачтовая антенна для радиосвязи
Как работает антенна
Антенна может работать в двух режимах: либо как передатчик, либо как приёмник сигнала. Когда антенна работает в режиме приёма, электромагнитное поле падающей на антенну волны наводит токи на токопроводящих элементах конструкции антенны, создавая разность потенциалов, которую радиоприёмник преобразует в выходной сигнал, и мы можем услышать музыку. Если мы хотим передать сигнал, то происходит всё ровно наоборот: радиопередатчик образует переменный электрический ток, и вокруг антенны создаётся переменное магнитное поле, которое порождает вихревое электрическое поле и в результате образуется электромагнитная волна, которая уносится в пространство. [Картинка №5 устройство антенны]
Сегодня антенны используют повсеместно: от радиоприёмников и автомобилей до Wi-Fi-роутеров, телефонов и 5G-вышек.
🌩️ Трансформатор Тесла
Что такое трансформатор
Трансформатор — электромагнитное устройство, которое изменяет напряжение электрической системы, сохраняя частоту, за счёт электромагнитной индукции.
Катушка Теслы — это тоже трансформатор, но резонансный, способный производить высокое напряжение высокой частоты.
К сожалению, сейчас трансформатор Тесла используют только в качестве декоративных и развлекательных целей, так как выходное напряжение может достигать миллионов вольт, создавая многометровые молнии.
💡 Люминесцентные лампы
Такие лампы очень экономичные, они быстро заменили лампы накаливания. Но прогресс не стоит на месте, и сейчас мы всё чаще используем светодиодное освещение.
Прим. ред. Continental Edison Company — одна из крупнейших энергетических компаний в США с 1823 года.
Прим. ред. Edison Machine Works. Бывшая компания по производству динамо, больших электродвигателей и других компонентов электрического освещения, принадлежащая Томасу Эдисону
Не путать с Continental Edison Company.
Прим. ред. Серия событий, связанных с внедрением двух конкурирующих систем освещения. Первая система освещения улиц основывалась на дуговых лампах, работающих на переменном токе высокого напряжения (Н. Тесла); а вторая заключалась в крупномасштабном производстве компанией Томаса Эдисона ламп накаливания низкого напряжения на постоянном токе, предназначенных для применения в закрытых помещениях. Кстати, в 2017-м году вышел фильм «Война токов» с Бенедиктом Камбербэтчем в роли Томаса Эдисона и Николасом Холтом в роли Никола Тесла. Фильм как раз про эти события!
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
Никола Тесла 1880 год — учился в Пражском университете. Учась на втором курсе его осенила идея индукционного генератора переменного тока. Никола поделился идеей с профессором, тот счёл её бредовой. Но такое заключение лишь подстегнуло молодого изобретателя.
Закончив университет до 1882 года работал инженером телефонного общества в Будапеште, а потом в компании Эдисона в Париже. 1882 год — уже там, им была построена действующая модель индукционного генератора переменного тока.
Работа у Эдисона
1884 год — эмигрировал в США. К Томасу Эдисону — с рекомендациями от парижского знакомого: «Я знаю двух великих людей. Один из них вы, второй — этот молодой человек».
Эдисон принял перспективного электротехника в свою компанию, и между изобретателями сразу же возникли трения. Основная причина разногласий — расхождение во взглядах на происхождение электричества. Эдисон был приверженцем общеизвестной теории «движения заряженных частиц», у Теслы же было иное мнение.
В его теории электричества основополагающим было такое понятие как эфир — некой невидимой субстанции, которая заполняет весь мир и передает колебания со скоростью, многократно превосходящей скорость света. Каждый миллиметр пространства, считал Тесла, насыщен безграничной, бесконечной энергией, которую необходимо только суметь извлечь.
До сих пор физики так и не сумели дать толкование взглядам Теслы на физическую реальность. А саму теорию эфира признали антинаучной.
Разрыв с Эдисоном
После разрыва с Эдисоном, Николу Теслу взял к себе известный промышленник Джордж Вестингауз, основатель компании «Вестингауз Электрик». Во время работы на компанию он получил патенты на многофазные электрические машины, на асинхронный электродвигатель и на систему передачи электроэнергии посредством переменного многофазного тока.
Миф или реальность?
«Машина землетрясений»
Таинственное изобретение Теслы, о котором в течении долгого времени велись споры его последователями — «Машина землетрясений», работавшая на электромагнитных волнах, как предполагали она, могла вызывать природные катаклизмы в любой точке нашей планеты. По легенде, именно эта машина стала причиной землетрясения в Нью-Йорке в 1908 году, которое разрушило лабораторию исследователя. Эту машину Никола уничтожил сам, потому что увидел реальную опасность, которую она представляет для человечества.
Супероружие
О создании супероружия учёный сказал: «Я обязан создать машину, которая способна одним действием уничтожить одну или несколько армий».
Это оружие, как считают, изобрести Тесла так и не успел. Хотя, это лишь официальная версия. Многие же исследователи считают, что упавший в Сибири больше 100 лет назад Тунгусский метеорит есть ни что иное, как испытание нового супероружия гения. В подтверждение этой гипотезы известно, что многие, из побывавших в лаборатории Теслы, видели у него на стене карту Сибири, включающую район, в котором и произошёл взрыв. Ко всему в одной из статей — опубликованной за несколько месяцев до взрыва на Тунгуске, сам учёный писал: «…Даже сейчас мои беспроводные энергетические установки способны превратить любой район мира в область, непригодную для проживания…».
Земля-светильник
1914 год — учёным был предложен проект, согласно которому весь земной шар вместе с атмосферой должен был стать громадной лампой. Для этого необходимо только пропустить по верхним слоям атмосферы высокочастотный ток, и они будут светиться. Однако как это сделать, исследователь не объяснил, хотя не раз утверждал, что никакой трудности в этом не видит.
Разговоры с духами
Сохранилось письмо Теслы одному своему другу. Никола утверждал, что, занимаясь изучением высокочастотных токов, наткнулся на нечто поразительное: «Я обнаружил мысль. И в скором времени вы сможете лично читать свои стихи Гомеру, а я смогу обсуждать свои открытия с самим Архимедом».
К слову, делал попытки связаться с потусторонним миром и заклятый враг Теслы — Эдисон.
Филадельфийский эксперимент
Один из самых известных слухов связанных с именем Теслы, — исчезновение эсминца «Элдридж». Якобы исследователь перед второй мировой войной стал сотрудничать с ВМФ США, создавая «экран невидимости» судов для неприятельских радаров. Самому ученому провести эксперимент не довелось — он скончался 7 января 1943 г., но спустя 10 месяцев на эсминце «Элдридж» военные при помощи генераторов Теслы «надули электромагнитный пузырь». Но проявился неожиданный эффект. Судно стало невидимым не только для радаров, но и для человеческого зрения. Он исчез, а после был якобы обнаружен в двухстах километрах от места где проводился эксперимент. Все члены экипажа эсминца получили сильные психические расстройства.
Никола Тесла — изобретения
Наиболее выдающиеся изобретения
• Свет — им был открыт способ его сохранения и передачи.
• Электродинамическая индукционная лампа.
• Электрическая подводная лодка.
• Телепортация и машина времени.
• Беспроводные коммуникации и безграничная свободная энергия.
Невиданные способы передачи энергии
Он стал разрабатывать новые, невиданные способы передачи энергии. Как мы включаем электроприборы в сеть? Вилкой — т. е. двумя проводниками (проводами). Если подключить лишь один, тока не будет — цепь не замкнута. А изобретатель демонстрировал передачу мощности по одному проводнику. Или вообще без проводов.
Во время своей лекции об электромагнитном поле высокой частоты перед учеными Королевской академии он включал и выключал электродвигатель дистанционно, в его руках сами по себе загорались электрические лампочки. В некоторых даже спираль отсутствовала — попросту пустая колба. Был 1892 год!
По окончании лекции физик Джон Релей пригласил Теслу в кабинет и торжественно сказал, указав на кресло: «Садитесь, пожалуйста. Это кресло великого Фарадея. После его смерти в нём никто не сидел».
1895 год — Вестингаузеном была введена в строй крупнейшая в мире Ниагарская ГЭС. Работали на ней мощные генераторы гениального изобретателя. Тогда же Никола Тесла сконструировал ряд радиоуправляемых самоходных механизмов — «телеавтоматов». В Мэдисон-Сквер-Гарден он демонстрировал дистанционное управление маленькими лодочками.
Колорадо-Спрингс
В конце XIX столетия в Колорадо Спрингс для экспериментов Теслы построили башню с большой медной сферой на верху. Там изобретатель генерировал потенциалы, разряжавшиеся стрелами молний длиной до 40 метров. Опыты сопровождали громовые раскаты. Вокруг башни пылал громадный световой шар. Прохожие на улицах испуганно шарахались, со страхом наблюдая, как между их ногами и землей проскакивают искры. Кони получали электрошоковые удары из за железных подков. Бабочки и те «беспомощно кружились кругами на своих крыльях, бьющих струйками синих ореолов». Металические предметы сияли «огнями святого Эльма«.
Всю эту электрическую фантасмагорию устраивали не для того, чтобы напугать людей. Цель опытов была другой: за 25 миль от башни разом загорались 200 электрических лампочек. Электрический заряд передавался без проводов, через землю.
Проект «Уорденклифф»
Наконец громкие эксперименты в Колорадо Спрингс разрушили генератор на местной электростанции, довелось возвратиться в Нью-Йорк, где в 1900 г., по поручению банкира Джона Пирпонта Моргана, ученый берется за строительство Всемирной станции беспроволочной передачи энергии. Проект основывался на идее резонансной раскачки ионосферы, предусматривалось участие 2 тыс. человек и получил название «Wardenclyffe». На острове Лонг-Айленд было начато строительство огромного научного городка.
Основным сооружением была каркасная башня высотой 57 м. с огромной медной «тарелкой» сверху — гигантским усилительным передатчиком. И со стальной шахтой, которая углублялась в землю на 36 м. 1905 год — состоялся пробный пуск невиданного сооружения, он произвел потрясающий эффект. «Тесла зажёг небо над океаном на тысячи миль», — писалось в газетах.
Вторую башню — для передачи без проводов мощных потоков энергии — ученый был намерен построить у Ниагарского водопада.
Однако на проект требовались огромные затраты. Все денежные средства самого изобретателя ухнули в эту яму. А Морган понял, что суперстанция навряд ли сможет дать коммерческую выгоду. Тем более что еще 12 декабря 1900 г. Маркони послал первый трансатлантический сигнал из английского Корнуэлла в Канаду. Его система связи оказалась более перспективна.
Хоть Никола в 1893 г. построил первый волновой радиопередатчик, на годы опередив Маркони (в 1943 г. Верховным судом США был подтверждён приоритет Теслы), он признался Моргану, что он интересуется не связью, а беспроводной передачей энергии в любую точку Земли.
После проекта
Однако это не входило в планы Моргана, и финансирование им было прекращено. А с началом Первой мировой войны, правительство США, обеспокоенное возможным использованием башни вражескими лазутчиками, приняло решение взорвать ее.
Ученым было предсказано возможность лечения больных током высокой частоты, появление электропечи, люминесцентной лампы, электронного микроскопа.
Площади и улицы Нью-Йорка освещали дуговые лампы конструкции Теслы. Предприятия работали на его электромоторах, выпрямителях, электрогенераторах, трансформаторах, высокочастотном оборудовании. Хоть Маркони и получил первый патент в области радио, однако многие из его заявок были отклонены, потому что Никола Тесла успел получить массу патентов на усовершенствования в радиоаппаратуре.
Удивительные опыты
1917 год — Теслой был предложен принцип действия устройства для радиообнаружения подлодок.
1931 год — учёный продемонстрировал публике странный автомобиль. Из роскошного лимузина был извлечен бензиновый двигатель и установлен электромотор. После чего изобретатель на глазах у публики поместил под капот невзрачную коробочку, с двумя торчащими из неё стерженьками, и подключил её к мотору. Сказав: «Теперь мы имеем энергию», он уселся за руль и поехал.
Автомобиль испытывался на протяжении недели. Он развивал скорость до 150 км/ч и, как видно, вовсе не нуждался в подзарядке. Все спрашивали учёного: «Откуда берется энергия?» Он отвечал: «Из эфира». Вероятно, мы сейчас уже бы ездили на машинах с вечным двигателем, если бы те давние зрители не начали говорить о нечистой силе. Рассердившийся изобретатель вынул загадочную коробочку из машины и унес в лабораторию. Тайна её не разгадана по сей день.
Лучи смерти
Незадолго до своей смерти ученый объявил, что изобрел «лучи смерти», способные уничтожить 10 тыс. самолетов, с расстояния в 400 км. О секрете лучей — ни звука. Поговаривали, что в последние годы жизни он проводил работы по конструированию искусственного разума. И хотел научиться фотографировать мысли, полагая что это вполне возможно.
Смерть
Скончался Никола Тесла 7 января 1943 г. в возрасте 86-ти лет, от сердечной недостаточности. Незадолго до своей смерти, учёный попал под колеса машины и получил перелом ребер. На фоне осложнений началось воспаление лёгких и он слёг в постель. Даже очень больной, Никола никого к себе не впускал и был в своём гостиничном номере один. Так он и умер в одиночестве. Тело было обнаружено только через двое суток после смерти.
Многие газеты в те времена писали, что смерть учёного могла быть подстроена теми, кому он мог перейти дорогу своими изобретениями, или теми, кто мог обидеться на отказ Теслы сотрудничать.
Урна с прахом была установлена на Фэрнклиффском кладбище в Нью-Йорке. Позднее её перенесут в Музей Николы Теслы в Белграде.
Интересные факты
• После тяжёлой, перенесённой в юношестве, болезни, Никола начал страдать фобией, связанной с боязнью микробов. Он все время мыл руки и требовал в отелях до 18-ти полотенец в день, а если во время ужина в ресторане на его тарелку садилась муха исследователь сразу делал новый заказ. Мало того, учёный сам рассказывал, что после той болезни у него начались странные видения.
«Сильные вспышки света скрывали картинки реальных объектов и просто заменяли мои мысли, — написал учёный в своём дневнике. — Эти картинки предметов и сцен имели свойства действительности, однако всегда осознавались как видения… Чтобы избавиться от мук, я переключался на видения из нормальной жизни».
• Закрытию проекта «Уорденклифф» поспособствовали заявления изобретателя о том, что он постоянно общается с инопланетными цивилизациями (отсюда и слухи, по которым проект «Уорденклифф» был предназначен для связи с другими цивилизациями).
• Теслой было зарегистрировано около 300 патентов, заработано на них более $15 млн. (не считая последующих отчислений)
• На лекции учёного чаще всего приходили люди, которые были далеки от физики. Всё потому, что лекции представляли собой красочное шоу. Особенный успех имела демонстрация флуоресцентной лампочки, без спирали накаливания. Тогда это воспринимали, как нечто среднее между хитрым фокусом и чёрной магией.
• Некоторые из учёных сейчас начали увлекаться изучением торсионного поля, и сведения о нём ищут в отрывочных записях изобретателя. Однако их осталось мало. Большая часть дневников и рукописей учёного исчезли при странных обстоятельствах.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Более поздние проекты энергетических генераторов Николы Тесла.
Аннотация
Введение
Высказывания Тесла
Понимание изобретения
Солнце, также как и другие источники лучистой энергии, сбрасывает мелкие частицы положительно заряженной материи, которые, ударяясь о верхнюю пластину, сообщают ей непрерывный электрический заряд. Размещенный на противоположной стороне терминал конденсатора, присоединяется к земле, которая может быть рассмотрена, как громадный резервуар отрицательного электричества, ничтожный ток течет непрерывно в конденсатор и так как частицы являются. .. заряженными до очень высокого потенциала, это заряжание конденсатора может продолжаться, как я действительно наблюдал, почти неограниченно, до самой точки пробивания диэлектрика.
Точное заглавие главы, где он обсуждает этот прибор стоит того, чтобы воспроизвести его полностью.
Тесла продолжает в статье описывать как он работал над созданием такого энергетического устройства и здесь он делает некоторою определяющую работу, чтобы сосредоточиться на одном из его изобретений. Он писал, что он сперва начал размышление об извлечении энергии из окружающего пространства когда был в Париже в течение 1883 г., но там он не мог посвятить много времени этой идее, так как несколько лет должен был заниматься коммерческими вопросами связанными с его переменным током и моторами. Это продолжалось до 1889, когда он снова вернулся к идее самодвижущейся машины.
Турбина
Самоподдерживающийся ток
Elsasser рассматривает Землю как динамо, подходящее для объяснения вращения металлического диска вокруг магнитного бруска расположенного на краю диска в генераторе Фарадея. Он обращает внимание, также, что магнит бруска мог бы быть заменен электромагнитом, который мог бы получать мощность от вращающегося диска с помощью прикрепления одного конца провода электромагнита к наружной части диска и другого конца провода к металлическому стержню проходящему через центр диска.
Если бы мы имели материал, который мог бы проводить электричество в тысячу раз лучше чем медь, система действительно должна дать самоподдерживающийся ток. Мы могли бы также заставить его производить работу вращая диск очень быстро… третий способ заключается в том, что мы могли бы сделать это динамо самоподдерживающимся… через увеличение размеров системы: теория горит, что чем больше мы делаем такое динамо, тем лучше оно работает. Если бы мы могли построить подобный дисковый аппарат размером во много миль, у нас бы не было трудностей в создании самоподдерживающихся токов (6).
Тесла не имел материалов в тысячу раз более проводящих, чем медь, также у него не было возможности вращать диск на сверхвысоких скоростях, необходимых для производства достаточных токов, также он не планировал отливать брусок металла для последующего его вращения диаметром в несколько миль. Что он действительно сделал, так это использовал ту энергию, которая обычно теряется в генераторах и превратил эту энергию в источник мощности.
Униполярное динамо
Конструкция Тесла отличается от конструкции Фарадея двумя основными моментами. Во-первых, он использовал магнит, который был больше в диаметре, чем диск, так, что магнит полностью покрывал диск. Во-вторых, он разделили диск на секции со спиральными кривыми исходящими от центра ко внешнему краю.
Подобно серийным генераторам постоянного тока, униполярное динамо также работает как мотор если ток подается на диск в то время как под магнитом, и это кажется должно быть последним элементом который сделал бы устройство самоподдерживающимся., так чтобы оно было способно производить ток после отсоединения от внешнего источника движения, такого как падающая вода или пар.
Вращение начинается, например, с запитки мотора текущим током. Как генератор так и электродвижущийся диск оказываются установленными в магнитной оболочке. Поскольку диск набирает скорость, ток, который производится при вращении усиливает магниты, которые становятся причиной для производства еще большего тока. Это ток, вероятно, сперва направляется к диску двигателя, который увеличивает скорость системы. В определенной точке скорость двух дисков становится достаточно большой, чтобы магнитное поле, созданное током, набрало силу чтобы держать динамо-мотор работающим самостоятельно.
Что за процесс мог бы поддерживать униполярное динамо работающим после увеличения мощности только предположение в данный момент, тем не менее две черты генератора существенны. Первое, когда нагрузка сопротивления, как например лампочка, добавляется в цепь, она понижает вольтаж в центре диска. Этот более низкий вольтаж в центре означает, что существует большее различие в напряжении между центром и наружной стороной диска, чем до того, как лампочка была добавлена. Поскольку различие между центром и внешней стороной увеличивается, динамо работает интенсивнее, производя больше тока. Второе, еще более важное, динамо берет очень мало или вообще не берет энергии для поддержания своей работы, поскольку ток приходящий с генератора производит двойную работу. Ток заставляет лампочку светиться, но на этом пути от генератора до свечения лампы, он проходит путь который добавляет момент к динамо и, поэтому, потребляет энергию на очень низком уровне. Процесс продолжается, как могло бы казаться, пока потери тепла в нити накала равны вращательной энергии колеса генератора.
Тесла, однако, не был удовлетворен его механическим самоподдерживающимся генератором. Динамо могло обеспечить энергию для работы единственной машины, но его желанием было освещать города и в 1900 г. в статье в журнале Century magazine он детально излагает теорию такого устройства.
В соответствии с этим идеальным случаем, вся вода попадающая в бак будет разложена на кислород и водород… и результат будет такой, что вода будет постоянно поступать и бак будет оставаться пустым, так как образующиеся газы будут улетучиваться. Таким образом нам потребуется произвести небольшое количество работы изначально для создания стока для воды и затем мы будем получать любое количество энергии без дальнейших усилий(10).
Что связывает работу Linde с электромагнитной катушкой Тесла, это то, что обе они использовали двойной путь для материала, с которым они работали. Linde использовал компрессор, чтобы накачать воздух до высокого давления, позволяя давлению падать во время его прохождения через трубу и затем использовал этот охлажденный воздух для уменьшения температуры входящего воздуха давая ему перемещаться обратно вверх в первую трубу через вторую трубу закрывая первую (17). Уже охлажденный воздух добавлялся в процесс охлаждения машины и быстро конденсировал газы в жидкость.
Намерением Тесла было конденсировать энергию, захваченную между землей и ее верхней атмосферой и превратить ее в электрический ток. Он изобразил солнце как громадный электрический мяч, положительно заряженный с потенциалом около 200 миллиардов вольт. Земля, с другой стороны, заряжена отрицательно. Потрясающая электрическая сила между этими двумя телами составляет, по крайней мере, часть того, что Тесла называл космической энергией. Она изменяется от ночи ко дню и от сезона к сезону, но всегда присутствует.
Земля имеет заряд 90,000 кулонов. С потенциалом в 360,000 вольт Земля образует конденсатор 0,25 фарад (фарад=кулоны/вольты) (18). Если формула для вычисления энергии, сохраняемой в конденсаторе (E = 1/2CV 2 ) применена к земле, это означает, что окружающая среда содержит 1.6 x 10 11 джоулей или 4.5 мегаватт-часов электрической энергии.
Из-за того, что впадающая энергия выполняет двойную функцию, подобную униполярному генератору, снабжая током нагрузку и помогая функции откачки, расход энергии системы при движении зарядов низкий, позволяя системе извлекать больше энергии из среды, чем ее тратится в ходе работы. Катушка не нуждается в дополнительной энергии из внешнего источника чтобы качать энергию, которую она извлекает.
Энергия могла бы приходить непосредственно от Солнца
Более современное видение такого прибора могло бы описать его работу с точки зрения само-колебательной емкостной системы. Как только прибор настроен на определенные колебания, очень мало мощности расходуется для поддержания нагрузки. Поскольку мы имеем электростатическую колебательную систему, лишь небольшое количество зарядов проходит через нагрузку за один цикл (это кулоны в секунду=амперы которые будут низкими). Если заряд используется при низком уровне, энергия накапливаемая в емкостной системе, будет превращена в тепло незначительно, позволяя колебаниям продолжаться долгий период времени.
Патенты Тесла для электрических генераторов и двигателей были предоставлены в позднем 1880-м. На протяжении 1890-х большая электрическая энергетическая индустрия, в виде Westinghouse и General Electric, пришла к существованию. С 10-ю миллионами долларов инвестированными в строительство и оборудование индустрия не намеревалась отказаться от старой, но очень прибыльной технологии ради какой-то еще одной.
Тесла видел доходы, которые могли бы быть получены от само-действующего генератора, но вместе с тем он понимал и негативное отношение, которое это устройство может иметь. В конце раздела в журнале Century, где он описывал свой новый генератор он написал:
Литература
3. Reference 2, p. A-142.
5. Reference 4, p. A-26.
7. Reference 4, p. A-23.
8. Reference 2, p. A-140.
9. Reference 2, p. A-141.
10. Reference 2, p. A-141.
11. Reference 2, p. A-141.
12. Reference 2, p. A-142.
13. Reference 2, p. A-142.
15. Measurements were made by M. King and O. Nichelson at Eyring, Inc., with a HP 3577A network analyzer on 3 inch diameter coils with 43 turns each of number 20 wire.
16. Reference 2, p. A-143.
21. Reference 2, p. A-143.
Читайте также: